薄膜型深紫外LED芯片及其制备方法技术

本申请提供了一种薄膜型深紫外LED芯片及其制备方法，涉及半导体光电子器件领域。该薄膜型深紫外LED芯片包括：由下至上依次层叠的支撑衬底、键合金属层、p型电极、p‑AlGaN层、有源区、n‑AlGaN层和n型电极；其中，n‑AlGaN层开设有从表面向下延伸到内部的微纳孔洞结构。基于上述结构，可有效地解决半导体层表面附近的全反射问题，增强芯片内部波导光的提取效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体光电子器件领域，特别涉及一种薄膜型深紫外led芯片及其制备方法。

技术介绍

1、algan基深紫外发光二极管（led）可广泛用于表面杀菌、空气和水的净化、光固化、生化分析等领域，但其发光效率还不够高，文献报道的器件发光效率普遍在10%以下，这严重滞缓了其应用市场的爆发。同时，抑制器件发光效率的一个瓶颈因素是较低的光提取效率。

2、深紫外led通常采用倒装芯片结构，由于algan外延薄膜与aln模板、蓝宝石衬底及封装胶等各层间的折射率差异比较大，光子自多量子阱有源区发射至蓝宝石衬底出射的过程中，各界面上全反射现象严重，大量光子传输被限制在外延层内难以逃逸，最终转化成热并降低器件的可靠性。

3、薄膜型深紫外led能减少光子逃逸，且可通过氮极性出光面的粗化来进一步增强光提取效率。对于制备薄膜型深紫外led芯片，目前可以通过采用激光剥离、光电化学腐蚀、电化学腐蚀、基于二维材料的机械剥离等方式来去除蓝宝石衬底，或选择性刻蚀去除si、sic等化学活性较强的衬底。而对于氮极性出光面的表面粗化，则普遍采用碱性溶液腐蚀表面，以形成六方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种薄膜型深紫外LED芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的薄膜型深紫外LED芯片，其特征在于，所述微纳孔洞结构通过光电化学腐蚀、电化学腐蚀或微纳级掩膜刻蚀得到；

3.根据权利要求1所述的薄膜型深紫外LED芯片，其特征在于，所述支撑衬底（21）的材料包括硅、碳化硅、金属中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的薄膜型深紫外LED芯片，其特征在于，所述n型电极（17）的材料和所述p型电极（16）的材料均为金属或透明金属氧化物；

5.一种薄膜型深紫外LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所...

【技术特征摘要】

1.一种薄膜型深紫外led芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的薄膜型深紫外led芯片，其特征在于，所述微纳孔洞结构通过光电化学腐蚀、电化学腐蚀或微纳级掩膜刻蚀得到；

3.根据权利要求1所述的薄膜型深紫外led芯片，其特征在于，所述支撑衬底（21）的材料包括硅、碳化硅、金属中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的薄膜型深紫外led芯片，其特征在于，所述n型电极（17）的材料和所述p型电极（16）的材料均为金属或透明金属氧化物；

5.一种薄膜型深紫外led芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述牺牲层（130）为单层n型gan基半导体层或复合gan基半导体层，且所述牺牲层（130）的有效禁带宽度小于所述n-algan层（13）的有效禁带宽度，所述牺牲层（130）的si掺杂浓度大于所述n-algan层（13）的si掺杂浓度；

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述临时衬底（11）的材料包括蓝宝石、氮化铝、氮化镓、氧化镓、硅、碳化硅、非晶氧化物衬底或金属；

8.一种薄膜型深紫外led芯片，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的薄膜型深紫外led芯片，其特征在于，所述微纳孔洞结构通过光电化学腐蚀、电化学腐蚀或微纳级掩膜刻蚀得到；

10.根据权利要求8所述的薄膜型深紫外led芯片，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚楠，刘乃鑫，魏学成，李晋闽，闫建昌，王军喜，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：